油井的腐蚀及防护.pptxVIP

油井的腐蚀及防护技术;目 录; 金属腐蚀是指金属表面与周围介质发生化学 或电化学反应而遭到破坏的现象（被氧化）;腐蚀给油田的生产带来巨大的损失;普通杆腐蚀断;泵杆腐蚀;胜坨油田的坨712井生产80天左右,即发生抽油杆磨蚀断脱和抽油泵柱塞多处穿孔;36200阀组至坨二站集油管线仅投产运行89天就出现腐蚀穿孔,235天便全线报废。;埕岛油田目前共有平台65座,其中有20余座投产5a以上。CB25A,CB25C,CB22A,CB11D和CB11G等平台甲板、导管架锈蚀严重。利用CYGNUS-1型测厚仪,在CB11B平台对平台潮溅区、全浸区进行了水下腐蚀情况检测。结果表明：腐蚀速率为0.45mm/a左右，有的甚至高达0.51mm/a 。 ;二、金属腐蚀的基本原理;2H+ + 2e→H2;在碱性介质中;②腐蚀机理：一般认为干硫化氢没有腐蚀作用，在湿硫化氢（H2S＋H2O）腐蚀环境中，碳钢设备发生两种腐蚀：均匀腐蚀和湿硫化氢应力腐蚀开裂。开裂的形式包括氢鼓泡（HB）、氢致开裂（HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和应力导向氢致开裂（SOHIC）。 ;硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）?也叫电化学失重腐蚀，是湿硫化氢环境中产生的氢原子渗透到钢的内部，溶解于晶格中，导致氢脆，在外加应力或残余应力作用下形成开裂。它通常发生在焊道与热影响区等高硬度区。 ;热影响区及高应力集中区，如接管处、几何突变处、裂纹状缺陷处或应力腐蚀开裂处等。 危害性大;III）腐蚀体系气体总压力P?及H2S?分压PH2S ：对于环境的腐蚀性有较大的影响 。PH2S?升高,?从而XH2S?升高,?最终导致pH?值下降。溶液酸性增大,?氢去极化腐蚀加剧。NACE?用H2S?的临界分压PH2S=0.034?8?MPa?来区分其腐蚀性强弱,?当PH2S?0.034?8?MPa时,?称为非酸性气;?而当PH2S0.034?8?MPa时,?称为酸性气。 ;V）氯离子 ：由于Cl-存在：介质的导电能力增加、阻碍硫化物膜的生成以及始膜脱落,?从而加速金属腐蚀;但若Cl-?浓度很高,?由于Cl-?吸附能力强,?大量吸附在金属表面,完全取代了吸附在金属表面的H2S、HS-?,?因而金属腐蚀反而减缓。 可见,?Cl-?对于低合金钢材的抗H2S?腐蚀性有一定影响。随着Cl-?浓度增加,?抗H2S?腐蚀性减弱。但是,?在过高的Cl-浓度范围内,?抗H2S?腐蚀性得到改善。; 二??化碳溶于水后对部分金属材料有极强的腐蚀性。由此而引起的材料破坏统称为CO2 腐蚀。 CO2 在水介质中能引起钢铁迅速的全面腐蚀和严重的局部腐蚀。 CO2 腐蚀典型的特征是呈现局部的点蚀、癣状腐蚀和台面状腐蚀。随着油气井含水量的增加、深层含CO2 油气层的开发日益增多，注CO2 强化采油工艺的推广，我国埋地管道80％以上是1978年以前建成的。目前已进入老龄期，漏油事故就日益增多。 CO2腐蚀问题越来越突出。已成急待解决的重要课题;Fe + H2O→FeOHad + H+ + e ； FeOHad → FeOH+ + e ; FeOH+ + H+→Fe2++ 2H2O 阴极反应有两种： I）非催化的氢离子阴极还原反应： CO2sol + H2O→H2CO3sol； H2CO3sol →H+ + HCO3-；H+sol→H+ad； H+ad + e→Had； Had + H+ad + e → 2Had； 2Had → H2ad； H2ad →H2sol；Had → Hab ； II）表面吸附CO2ad 的氢离子催化还原反应： CO2sol → CO2ad ； CO2ad + 2H2O → H2CO3ad ；H2CO3ad + e → Had + HCO3ad- ； H2CO3ad →H+ + HCO3ad- ； H+ad + e→Had； HCO3ad- + Hsol+ → H2CO3ad； Had + H+ad + e → H2ad； 2Had → H2ad； Had → Hab;式中ad，sol，ab分别为吸附、溶液和吸收：Had表示吸附在钢铁表面的氢原子，Hab 表示渗入钢铁内即钢铁所吸收的氢原子，H+sol表示溶液介质体系中的H+。其中,吸附在钢铁表面的氢原子既可能结合成 H2脱附，也可能被金属吸收，从而导致产生氢脆。二氧化碳分子也可以直接被吸附在钢铁表面．从而对钢铁表面产生作用。总的腐蚀反应方程式为： Fe + 2CO2 + 2H2O → Fe + 2H2C03 Fe + 2H2C03 →Fe2+ + H2 + 2HC03-;II）CO2的分压：在中低温时，pCO2增大，腐蚀速度加快；在高温时， pCO